铸件浇注时间的确定

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1、铸件浇注时间的确定陕西机械学院铸造教研室魏兵摘要本文通过对铸件理论上适宜的浇注时间的讨论和对经验公式、图表的统计学分析,推荐了浇注时间统计平均值。对于慢浇、快浇和中速浇注工艺给出了明确的定义和时间范围。本文提出的原则及公式,曾于年在西安、渭南、宝鸡等地推广,效果良好、一前二二口铸件浇注时间是液态金属开始进入型腔到其完全被充满的一段时间间隔。它是铸件工艺设计的重要工艺参数之一。浇注系统阻流截面面积的计算,就在于确定出保证铸型在最佳时,,以、间内被充满控制液态金属充填速度和流动状态利于平稳充型合理的凝固顺序和足够的补

2、缩。尽管人们对浇注时间的确定作了大量的研究工作“一峨’,但是对确定浇注时间的理论,快浇、慢浇、中速浇注的概念,尚缺少系统的说明。目前用来确定浇注时间的经验公式和图表,多是从流体力学和传热学的观点对液态金属充填和停止流动的过程进行的研究。实际,、,。上液态金属充型过程是其和铸型发生作用并不断冷却甚至凝固的过程浇注时间,应该由液态金属和铸型这两者之间的机械的、水力的、热的和冶金学方面的作用所共同决,,定因此除考虑铸件的壁厚和重量这两个主要因素外还必须考虑到型砂的热稳定性和合金冶金学方面的特殊要求。为便于比较和引用,木

3、文将目前流行的主要的经验公式列成表格,并绘在《浇注时间一铸件重量图》上,给使用者以统计学上的启发,并探索性地画出了予估浇注时间的统计平均值回归曲线扣由生产条件、台金特性所决定的浇注时间推荐值。、二关于铸件浇注时间的确定合金的成分、浇注温度、铸件的重呈和壁厚、铸型的材料,浇注系统类型等工艺因素确定之后,对生产优质铸件来说,一定对压着一个最佳的浇注时间它是允许的最长的浇注时间与允许的最短的浇注时间之间的一段间隔。一允许的最长浇注时间决定于残态金属在铸型中能流动的时间古里耶夫等〔毛,”’指出一一············

4、··········································⋯⋯和液争式中可能的浇注时间,园柱体半径或铸件壁厚之半金属的过热度和金属及铸型的热物理性能有关的常数,由实验确定。,铸件的体积铸件的孜热表面积液液态金属的冷却常数,与金属种类、铸型特性及液态金属过热度有关。根据赫伏里诺夫原理,从上二式可知,最长的浇注时间是铸件总凝固时间的一部分。因此赫氏提‘’,出为防止铸钢件产生冷隔和浇不足的缺陷凝·⋯⋯‘········································⋯⋯、,对于

5、无限长厚度为乙的板件其体积与散热表面积之比模数正好是板厚的一半一一即在过热度一定时,板件及板件的组合体,其浇注时何完全可以做为铸件壁厚的函数。‘,如一乙一‘····⋯⋯‘·················,··················⋯⋯上三式中凝铸件的凝固时间铸件的壁厚毫米可供选择的浇注时间秒二浇注时何是铸件重量的函数。,,。‘’铸件越重包含的热量越多凝固时间就越长对重量为的立方休铸件可以推出···············,··,···················”·⋯⋯,⋯⋯侧⋯⋯,式中浇注时问系

6、数铸件重量公斤浇注时间和铸件的重量平方根成正比,这。目前许多研究者已为大量的生产实践所证实提出的诸多的浇注时间的经验公式,多是了和粼型的如表。这除了有统计学上,的根据外在理论上也是可以接受的三为防止铸件产生膨胀缺陷,最长的浇注时间是铸型上型表面对金属液热烘烤所能。,,忍受的时间换言之砂型上表面必须在多长时间内被液态金属所复盖可以做为理论上最长的浇注时间普通砂型产生夹砂跳倾向除了主要取决于型砂质量之外,和金属液复盖砂型表百的时间‘。迟早关,会产生一层保护砂型表面的金属壳伪此浇注时间必定湘系很大因为金属凝固后,、砂型

7、表面的金属液复盖速度有关而不必和铮件的重量有关。可以想见,对于重里铸件,浇注时间随铸件重量增加而延长,必定会被铸型的热稳定性所截止。一一。‘’对于具体的铸型抗夹砂的时间至今尚无法测定一些研究者利用夹砂实验板所做的,,。研究指出普通石英砂一粘土混合料抗夹砂时间较短为一秒质优者为一。秒当然实际铸型,刷了抗夹砂能力强的涂料,这个时间可以长一些,但对于浇注那些对夹砂缺陷,,、敏感的铸件如有较大水平面的平板类铸件缩短浇注时间对防止铸件表面产生沟槽鼠尾、夹砂是十分有教的。因此,在“一型多件”的浇注系统设计中,不应该以砂型中总

8、浇注重量为确定浇注时间的根据,而应该以每一个别的铸件重量和尺寸为根据,因为膨胀缺陷的产生和充填不足与否,是和一个别铸件型面的金属液复盖时间和合金的流动能力有关至于一型中有多少这样的铸。,,,“”件可以不予考虑当然一型多件多为小件且金属总浇注重量增加会改善铸型的受热条件,这只能在合适的浇注时间上、下限内考虑。型砂的机械强度和韧性所能承受的冲击能量,将决定浇注时间的最小值。过